具有嵌入层压叠置件中的表面可接触部件的部件承载件制造技术

一种部件承载件(100)包括：层压的叠置件(102)，包括至少一个电绝缘层结构(104)和/或至少一个电传导层结构(106)；以及部件(108)，具有至少一个电传导连接结构(110)并且被嵌入在所述叠置件(102)中，其中，部件(108)的所述至少一个电传导连接结构(110)相对于叠置件(102)暴露成使得：部件(108)的所述至少一个电传导连接结构(110)的暴露的自由端部(112)与叠置件(102)的外部主表面(114)齐平或者延伸超出叠置件(102)的外部主表面(114)。

【技术实现步骤摘要】
具有嵌入层压叠置件中的表面可接触部件的部件承载件
本专利技术涉及制造部件承载件的方法、部件承载件以及系统。
技术介绍
在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增加并且这些部件的逐步小型化以及要安装在比如印刷电路板的部件承载件上或者嵌入在部件承载件中的部件数量不断增多的情况下，采用了具有多个部件的越来越强大的阵列状部件或封装件，这些阵列状部件或封装件具有多个接触部或连接部，其中，这些接触部之间的间隔越来越小。在运行过程中，将由这些部件和部件承载件本身产生的热量移除成为越来越严重的问题。同时，部件承载件应当是机械上稳定且电气上可靠的，以便即使在恶劣条件下也能够操作。特别地，将部件有效地嵌入在部件承载件中成为问题。
技术实现思路
可能存在将部件有效地嵌入在部件承载件中的需求。根据本专利技术的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，其中，该部件承载件包括层压的叠置件(即，具有通过层压相互连接的而不是通过模制形成的层结构的多层结构)和部件(特别地为半导体芯片)，其中，该层压的叠置件包括至少一个电绝缘层结构和/或至少一个电传导层结构，该部件具有至少一个电传导连接结构并嵌入在叠置件中，其中，部件的所述至少一个电传导连接结构相对于叠置件暴露成使得：部件的所述至少一个电传导连接结构的暴露的自由端部与叠置件的外部主表面(特别是平坦主表面)齐平(即与叠置件的外部主表面对齐)或延伸(或突出)超过叠置件的外部主表面(特别是平坦主表面)。根据本专利技术的另一示例性实施方式，提供了一种系统，该系统包括具有上述特征的部件承载件和至少一个另外的部件(所述至少一个另外的部件可以嵌入在模块中或者可以替代性地单独表面安装在部件承载件上)，所述至少一个另外的部件与部件承载件竖向叠置并通过所述至少一个电传导连接结构与嵌入式部件电联接。根据本专利技术的又一示例性实施方式，提供了一种制造部件承载件的方法，其中，该方法包括：设置层压的叠置件或对叠置件进行层压，该叠置件包括至少一个电传导层结构和/或至少一个电绝缘层结构；将具有至少一个电传导连接结构的部件嵌入在叠置件中；以及将所述至少一个电传导连接结构的自由端部相对于叠置件暴露成使得：暴露的自由端部与叠置件的外部主表面齐平或延伸超过叠置件的外部主表面。在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以特别地表示任何支撑结构，该支撑结构能够在该支撑结构上和/或支撑结构中容纳一个或更多个部件从而用于提供机械支撑和/或电连接。换言之，部件承载件可以被构造为用于部件的机械和/或电子承载件。特别地，部件承载件可以是印刷电路板、有机插置件和IC(集成电路)基板中的一者。部件承载件也可以是将上述类型的部件承载件中的不同的部件承载件组合的混合板。在本申请的上下文中，术语“层压的叠置件”可以特别地表示通过将彼此上下设置的两个或更多个薄片材或层结构结合在一起而形成的平的或平坦的结构或层压件。这种层结构可以彼此平行地设置和/或形成，并且可以通过施加温度和/或机械压力而连接至彼此。在本申请的上下文中，术语“半导体芯片”可以特别地表示包括半导体材料、特别是半导体材料作为主要或基本材料的部件。半导体材料例如可以是比如硅或锗的IV型半导体、或者可以是比如砷化镓的III-V型半导体材料。特别地，半导体芯片可以是裸露晶片或模制晶片。根据本专利技术的示例性实施方式，提供了一种部件承载件，其中，属于嵌入式部件(特别是半导体芯片)的电传导连接结构例如通过如下方式延伸直至整个部件承载件的外部主表面：与叠置件的平坦外部表面对齐或者甚至向外突出超过叠置件的该平坦外部表面。通过将这种电传导连接结构的自由端部相对于电子外围部暴露，可以以高度紧凑的方式将部件嵌入在部件承载件中，同时允许嵌入式部件在竖向方向上经由暴露的一个或更多个电传导连接结构的短路径或者甚至直接电接触。因此，从嵌入式部件至部件承载件外周部的电路径的长度可以非常短，使得传输电信号的损耗也可以保持非常小。在电传导连接结构嵌入在叠置件中并将电传导连接结构和叠置件构成部件的一部分之前就已经将电传导连接结构连接至部件承载件还使得制造过程变得简单且明确。通过将部件嵌入在层压的叠置件中，可以获得紧凑的竖向几何形状，同时允许将一个或更多个另外的部件表面安装在层压式部件承载件(比如印刷电路板(PCB))的较大水平安装区域上和/或在层压式部件承载件的较大水平安装区域上对一个或更多个另外的部件进行层压。这样的层压式部件承载件与另外的模块的竖向联接也是可能的，从而以简单的方式生成甚至复杂的系统。根据本专利技术的示例性实施方式，一个或更多个连接结构(比如铜柱)可以用于z轴连接。这样的连接结构可以以高对准精度应用于部件(特别是半导体芯片)以连接至部件。这样的连接架构还可以允许获得高的高宽比。例如，所述一个或更多个嵌入式部件可以包括存储器、处理器、复合存储处理器；可以实现与电源模块的连接；可以包括至少一个天线等。可以通过本专利技术的示例性实施方式以高效的方式来实现在部件承载件的z轴方向上镀铜。有利地，连接结构(特别是铜柱或由另一种材料制成的柱，其中，该柱可以根据特定应用的需要成形为不同的几何形状)可以被提升超过叠置件的嵌入有部件的外部主表面。在实施方式中，不需要对嵌入式部件重新布线，仅嵌入式部件的直接连接便可以是足够的。示例性实施方式的详细描述在下文中，将对制造方法、系统和部件承载件的另外的示例性实施方式进行解释。在实施方式中，所述至少一个电传导连接结构包括或包含至少一个柱、特别地至少一个铜柱。这样的柱可以是柱状的电传导结构，该柱状的电传导结构的长度与直径的比率比部件的盘(焊盘)大得多。因此，柱可以从叠置件的外部延伸直至嵌入式部件，以桥接叠置件与嵌入式部件之间的距离。这样的柱可以在嵌入过程之前连接至部件，从而简化了制造过程。在实施方式中，所述至少一个电传导连接结构包括或包含至少一个盘、特别地至少一个铜盘。因此，电传导连接结构还可以包括形成部件的外部平坦电传导接口的盘，该盘设置在部件处和/或相对于部件间隔开(例如，通过柱相对于部件间隔开)。换句话说，电传导连接结构在z方向上也可以非常短，以确保部件在部件承载件的外部主表面处基本上直接接触。在实施方式中，所述至少一个电传导连接结构包括至少一个盘和位于所述至少一个盘上的至少一个柱，或者所述至少一个电传导连接结构由至少一个盘和位于所述至少一个盘上的至少一个柱构成。换句话说，部件的一个或更多个柱和部件的一个或更多个盘可以竖向叠置以形成部件的电传导连接结构。通过将电传导连接结构构造为柱和盘的组合，可以特别地使用常规制造的部件、比如半导体芯片，并通过在所述一个或更多个盘中的每一者上附接一个或更多个柱来延伸出竖向接触结构。然而，部件主体(例如半导体本体)和相应的盘也可以通过相应的柱间隔开。仍参照先前所描述的实施方式，所述至少一个盘可以包括相对于部件的主体(比如，在半导体芯片型部件的情况下为半导体本体)通过所述至少一个柱间隔开的至少一个盘。换句话说，所述至少一个盘在空间上可以与部件的主体分开，其中，柱位于所述至少一个盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种部件承载件(100)，所述部件承载件(100)包括：/n层压的叠置件(102)，所述叠置件(102)包括至少一个电绝缘层结构(104)和/或至少一个电传导层结构(106)；以及/n部件(108)，所述部件(108)具有至少一个电传导连接结构(110)并且被嵌入在所述叠置件(102)中；/n其中，所述部件(108)的所述至少一个电传导连接结构(110)相对于所述叠置件(102)暴露成使得：所述部件(108)的所述至少一个电传导连接结构(110)的暴露的自由端部(112)与所述叠置件(102)的外部主表面(114)齐平或者延伸超出所述叠置件(102)的所述外部主表面(114)。/n

【技术特征摘要】
20190515 EP 19174726.01.一种部件承载件(100)，所述部件承载件(100)包括：
层压的叠置件(102)，所述叠置件(102)包括至少一个电绝缘层结构(104)和/或至少一个电传导层结构(106)；以及
部件(108)，所述部件(108)具有至少一个电传导连接结构(110)并且被嵌入在所述叠置件(102)中；
其中，所述部件(108)的所述至少一个电传导连接结构(110)相对于所述叠置件(102)暴露成使得：所述部件(108)的所述至少一个电传导连接结构(110)的暴露的自由端部(112)与所述叠置件(102)的外部主表面(114)齐平或者延伸超出所述叠置件(102)的所述外部主表面(114)。


2.根据权利要求1所述的部件承载件(100)，包括下述特征中的至少一者：
其中，所述至少一个电传导连接结构(110)包括至少一个柱(116)或者由所述至少一个柱(116)构成，所述至少一个柱(116)特别地为至少一个铜柱(116)；
其中，所述至少一个电传导连接结构(110)包括至少一个盘(118、119)或者由所述至少一个盘(118、119)构成，所述至少一个盘(118、119)特别地为至少一个铜盘(118、119)。


3.根据权利要求1所述的部件承载件(100)，其中，所述至少一个电传导连接结构(110)包括至少一个盘(118、119)以及位于所述至少一个盘(118、119)上的至少一个柱(116)，或者所述至少一个电传导连接结构(110)由所述至少一个盘(118、119)和位于所述至少一个盘(118、119)上的所述至少一个柱(116)构成。


4.根据权利要求3所述的部件承载件(100)，其中，所述至少一个盘(118、119)包括下述各者中的至少一者：
通过所述至少一个柱(116)与所述部件(108)的主体(108a)间隔开的至少一个盘(118)；
直接位于所述部件(108)的主体(108a)上的至少一个盘(119)，所述至少一个盘(119)特别地将所述部件(108)的所述主体(108a)与所述至少一个柱(116)间隔开。


5.根据权利要求1所述的部件承载件(100)，包括下述特征中的至少一者：
其中，所述至少一个电传导连接结构(110)具有为至少0.3、特别地为至少0.5、更特别地为至少1、优选地为至少2的高宽比；
其中，暴露的所述电传导连接结构(110)构造成用于直接电连接至电子外围部，特别地，暴露的所述电传导连接结构(110)构造成用于直接电连接至另外的部件(174、176)，更特别地，暴露的所述电传导连接结构(110)构造成用于直接电连接至半导体芯片；
其中，暴露的所述电传导连接结构(110)构造成能够通过再分布结构(193)或不通过所述再分布结构(193)而与电子外围部连接；
其中，所述至少一个电传导连接结构(110)的至少一个暴露的自由端部(112)被覆盖有焊接材料(120)；
其中，所述至少一个电传导连接结构(110)的至少一个暴露的自由端部(112)设置有至少一个盘(118)，所述至少一个盘(118)特别地覆盖有焊接材料(120)；
所述部件承载件(100)包括嵌入在所述叠置件(112)中的至少一个另外的部件(150、152)，所述部件承载件(100)的所述另外的部件(150、152)特别地电连接至所述部件(108)；
其中，所述部件(108)特别地选自：电子部件、非导电和/或导电嵌体、热传递单元、光引导元件、能量收集单元、有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电接口元件、电压转换器、密码部件、发送器和/或接收器、机电换能器、致动器、微机电系统、微处理器、电容器、电阻器、电感、蓄能器、开关、相机、天线、磁性元件，另外的部件承载件和逻辑芯片；
其中，所述至少一个电传导层结构(106)中的至少一者包括铜、铝、镍、银、金、钛、钯和钨中的至少一者，所提及的铜、铝、镍、银、金、钛、钯和钨中的任意一者可选地被涂覆有诸如石墨烯之类的超导材料；
其中，所述至少一个电绝缘层结构(104)中的至少一者包括树脂、氰酸酯、聚亚苯基衍生物、玻璃、预浸材料、聚酰亚胺、聚酰胺、液晶聚合物、环氧基积层膜、聚四氟乙烯、陶瓷和金属氧化物中的至少一者，所述树脂特别地为增强树脂或非增强树脂，例如为环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂、FR-4、FR-5；
其中，所述部件承载件(100)被成形为板；
其中，所述部件承载件(100)被构造为印刷电路板、基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：海因茨·莫伊齐，约翰尼斯·施塔尔，安德里亚斯·兹鲁克，
申请(专利权)人：奥特斯奥地利科技与系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT